Эффект Штарка на $U$ полосе и эффект Яна–Теллера в возбужденном ${}^{4}T_{2}$-состоянии иона Cr$^{3+}$ в рубине

С помощью чувствительной модуляционной методики при 77 K исследовано влияние внешнего электрического поля на бесфононную линию 597 нм $U$-полосы (переход ${{}^{4}A_{2}(t^{3}_{2})\to{}^{4}T_{2}(t^{2}_{2}e)}$) в спектре иона Сr$^{3+}$ в кристаллах рубина. Линейный эффект Штарка наблюдался как в поле $\mathcal{E}\parallel C_{3}$, так и в поле $\mathcal{E}\perp C_{3}$. Свойства эффекта Штарка свидетельствуют об отклонении электрического дипольного момента ${}^{4}T_{2}$-состояния от тригональной оси кристалла и о понижении позиционной симметрии иона Сr$^{3+}$ в возбужденном ${}^{4}T_{2}$-состоянии от тригональной $C_{3}$ до триклинной $C_{1}$. Результаты работы подтверждают гипотезу о существовании эффекта Яна–Теллера в возбужденном ${}^{4}T_{2}$-состоянии иона Сr$^{3+}$ в рубине. Предложена модель эффекта Яна–Теллера с учетом квадратичного вибронного взаимодействия с полярными искажениями. Эта модель позволила объяснить результаты эксперимента, в том числе и непараллельность дипольного момента возбужденного ${}^{4}T_{2}$-состояния и тригональной оси кристалла. Результаты теоретического рассмотрения согласуются с экспериментом при разумных значениях параметров.